Устройство для направленного разрушения монолитных объектов Советский патент 1989 года по МПК E21C37/10 

Фi/г.7

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для отделения блоков от массива по строчке шпуров и раскола монолитных объектов.

Цель изобретения - повышение эффективности разрушения за счет предварительною распора раздвижных ш,ек . вставками (H-i их поперечного перемещения.

На фиг. i показано устройство и его размещение в скважине, общий вид; (сечение у оси скважины, перфорированный корпус не сечен); на фиг. 2-6 соответственно сечения А-А, Б-Б, Г-Г (без окружающей .породы) и Д-Д на фиг. 1; на фиг. 7 - предельное положение раздвижных щек и вкладышей устройства при разрушении. Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 (фиг. 5) с патрубком 2 и эластичной оболочки 3, соосно установленной в полости корпуса и соединенной с корпусом посредством торцовых фланцев 4. Внутри оболочки 3 раз.мещен электронагревательный элемент 5, токопроводящие шины 6 которого, окруженные герметизирующим токо- непроводящим материалом, например фарфором, заполняют центральный стержень 7, прикрепленный торцом к патрубку 2. Поверх эластичной оболочки 3 с рабочим телом размещены раздвижные щеки 8, которые основаниями 9, стянутыми натяжными элементами 10 типа резиновых колец, оперты на крепежные фланцы 4, а поперечными скосами - на боковые скошенные грани вставок 11, установленных между раздвижных щек на внутренних поверхностях. Раздвижные щеки 8 и вставки 11 выполнены в направлении вдоль корпуса в форме одностороннего клина (т. е. с равномерным уменьшением площади поперечных се- чепий по их длине) с тонким концом в сторону Оу нования большого диаметра, при этом в поперечном сечении вставки клиновые с расположением пх вершин на уровне наружной поверхности раздвижных щек в противоположную от эластичной оболочки сторону (4)иг. 4). Каждая вставка торцом наиболь- ;пего сечения жестко соединена с торцом тяги 12, проходящей параллельно центральному стержню 7 и выполненной, например, в виде упругой полосы. Верхние концы тяг соединены планкой 13.

К центральному стержню 7 на его противоположном корпусу конце смонтированы ()- Орная рама 14 с зажимами 15 и винтами 16. рукоять 17, пускатель 18 (выключатель) электрического тока с подводящим :;лектрокабелем 19 и ограничитель 20, подъема (.оединение центрального стержня с пат- клоком осуш,ествлено гайкой 21.

Опорная рама 14 выполнена с направляющими 22, в которых образованы отверстия 23 лли свободного размещения тяг 12. Опорная поверхность рамы перпендикулярна центральному стержню 7 и ее не менее чем

0

один из размеров больше диаметра скважины, используемой для разрущения породы. Шека 8 и фланцы 4 образуют корпус. Вставки выполнены с одинаковыми углами

приострения клиньев по их длине. Элемент 5 образует узел создания давления рабочего тела в эластичной оболочке. Скосы щек 8 выполнены с продольными встречными направленными наклонами, соответствующими

продольным наклонам соответствующих боковых граней вставок. Длина вставок превышает длину корпуса, вставки выходят своими торцами за торцы щек 8 и фланцев 4. Устройство работает следующим образом. На месте производства работ у устройст5 ва, удерживаемого за рукоять 17, перемещают планку 13 до ее упора в ограничитель 20 подъема и в таком положении устройство опускают в пробуренную в породе скважину на необходимую глубину (т. е. за пределы предполагаемых границ воронки выкола или в район расположения наиболее крепких и вязких пропластков породы) и поворачивают так, чтобы острия вставок 11 располагались в плоскости намеченной линии раскола. Затем опорную ра5 му 14 опускают на устье скважины и в ее захватах 15 с помощью винтов 16 фиксируют центральный стержень 7. После этого планку 13 перемещают в сторону опорной -рамы до упора, что приводит к расклиниванию распорных элементов в скважине.

0 По завершении перечисленных подготовительных работ кабель 19 соединяют с общей токопроводящей магистралью и включением пускателя 18 подают электрический ток в электронагревательный элемент 5, который разогревает жидкость, находящуюся

5 в корпусе 1. Нагрев жидкости приводит к увеличению ее объема, т. е. к возрастанию давления на стенки эластичной оболочки, которая воздействует на раздвижные щеки 8 и вставки 11, а через них и на массив поQ роды. Так как вставки 11 имели предварительное опережающее продольное перемещение при движении тяг 12, то в дальнейшем их острия будут вдавливаться в породу по линии раскола. Нагрев жидкости производится до тех пор, пока порода не раз5 рушится под действием давления этой жидкости. После этого устройство вынимают из скважины и переносят на новое место работы.

50

Формула изобретения

Устройство для направленного разрушения монолитных объектов, включающее цилиндрический корпус, образованный раздвижными щеками с поперечными скосами на их внутренних поверхностях и торцовыми фланцами, вставки с клиновыми поперечными сечениями и одинаковыми углами приострения клиньев по их длине, продольно установленные между раздвижными щеками с возможностью поперечного выдвижения из корпуса, обращенные остриями от продольной оси корпуса и прилегающие боковыми скошенными гранями к скосам раздвижных щек, эластичную оболочку с рабочим телом, соосно установленную в полости корпуса между раздвижными щеками и вставками, узел создания давления рабочего тела в эластичной оболочке, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения за счет предварительного распора раздвижных щек вставками

без их поперечного перемещения, вставки выполнены с равномерным уменьщением площади поперечного сечения по их длине, а скосы раздвижных щек выполнены с

продольными встречно направленными наклонами, соответствующими продольным наклонам боковых граней соответствующих вставок, при этом длина вставок превышает длину корпуса, а вставки установлены с выходом торцов за торцы раздвижных

щек и торцовых фланцев с возможностью продольного перемещения между раздвижными щеками.

Изобретение относится к горному делу и позволяет повысить эффективность разрушения за счет предварительного распора раздвижных щек (Ш) вставками (В) без их поперечного перемещения. Цилиндрический корпус (К) 1 устр-ва образован раздвижными Ш 8 с торцовыми фланцами и поперечными скосами. Последними Ш 8 оперты на боковые скощенные грани В 11, установленных между Ш 8 на внутренних поверхностях. В 11 выполнены с равномерным умень- щением площади поперечного сечения по их длине и установлены с выходом торцов Ш 8 и торцовых фланцев с возможностью продольного перемещения между Ш 8. Скосы Щ 8 выполнены с продольными встречно направленными наклонами, соответствующими продольным наклонам боковых граней соответствующих В 11. При этом последние обращены остриями от продольной оси К 1 и торцом наибольщего сечения жестко соединены с торцом тяги, проходящей параллельно центральному стержню. В полости К 1 соосно между Ш 8 и В 11 установлена эластичная оболочка 3 с рабочим телом, соединенная с К 1 посредством фланца. Внутри оболочки 3 раз.мещен электронагревательный элемент, токопрово- дящие щины 6 которого заполняют центральный стержень. При движении тяг В 11 перемещаются продольно. При нагреве с помощью электронагревательного элемента рабочего тела последнее увеличивается в объеме, что приводит к возрастанию давления на стенки оболочки 3. Последняя воздействует на Ш 8 и В 11 и через них на массив породы, при этом острия В 11 вдавливаются в породу. 7 нл. 14шЕг XSad.

17

22 б

16 15 12

Фиг. 2

Г- Г

10

Фиг. 5

All

в-в

Фиг.З

Фие.

10

Фиг. 5